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主频率,外频和二级缓存和FSB!这仨指数是最重要的。


·主频
主频也叫时钟频率,单位是MHz,用来表示CPU的运算速度。CPU的主频=外频×倍频系数。很多人认为主频就决定着CPU的运行速度,这不仅是个片面的认识,而且对于服务器来讲,这个认识也出现了偏差。至今,没有一条确定的公式能够实现主频和实际的运算速度两者之间的量值关系,即使是两大处理器厂家 Intel和AMD,在这点上也存在着很大的争议,我们从Intel的产品的发展趋势,可以看出Intel很注重加强自身主频的发展。像其他的处理器生产厂家,有人曾经拿过一块1G的全美达来做比较,它的运行效率相当于2G的Intel处理器。

所以,CPU的主频与CPU实际的运算能力是没有直接关系的,主频表示在CPU内数字脉冲信号震荡的速度。在Intel的处理器产品中,我们也可以看到这样的例子:1 GHz Itanium芯片能够表现得差不多跟2.66 GHz Xeon/Opteron一样快,或是1.5 GHz Itanium 2大约跟4 GHz Xeon/Opteron一样快。CPU的运算速度还要看CPU的流水线的各方面的性能指标。

当然,主频和实际的运算速度是有关的,只能说主频是CPU性能表现的一个方面,而不能代表CPU的整体性能。

·外频

外频是CPU的基准频率,单位也是MHz。CPU的外频决定着整块主板的运行速度。说白了,在台式机中,我们所说的超频,都是超CPU的外频(当然一般情况下,CPU的倍频都是被锁住的)相信这点是很好理解的。但对于服务器CPU来讲,超频是绝对不允许的。前面说到CPU决定着主板的运行速度,两者是同步运行的,如果把服务器CPU超频了,改变了外频,会产生异步运行,(台式机很多主板都支持异步运行)这样会造成整个服务器系统的不稳定。

目前的绝大部分电脑系统中外频也是内存与主板之间的同步运行的速度,在这种方式下,可以理解为CPU的外频直接与内存相连通,实现两者间的同步运行状态。外频与前端总线(FSB)频率很容易被混为一谈,下面我们在前端总线的介绍中谈谈两者的区别。
缓存(Cache)大小是CPU的重要指标之一,其结构与大小对CPU速度的影响非常大。简单地讲,缓存就是用来存储一些常用或即将用到的数据或指令,当需要这些数据或指令的时候直接从缓存中读取,这样比到内存甚至硬盘中读取要快得多,能够大幅度提升CPU的处理速度。

缓存

所谓处理器缓存,通常指的是二级高速缓存,或外部高速缓存。即高速缓冲存储器,是位于CPU和主存储器DRAM(Dynamic RAM)之间的规模较小的但速度很高的存储器,通常由SRAM(静态随机存储器)组成。用来存放那些被CPU频繁使用的数据,以便使CPU不必依赖于速度较慢的DRAM(动态随机存储器)。L2高速缓存一直都属于速度极快而价格也相当昂贵的一类内存,称为SRAM(静态RAM),SRAM(Static RAM)是静态存储器的英文缩写。由于SRAM采用了与制作CPU相同的半导体工艺,因此与动态存储器DRAM比较,SRAM的存取速度快,但体积较大,价格很高。

处理器缓存的基本思想是用少量的SRAM作为CPU与DRAM存储系统之间的缓冲区,即Cache系统。80486以及更高档微处理器的一个显著特点是处理器芯片内集成了SRAM作为Cache,由于这些Cache装在芯片内,因此称为片内Cache。486芯片内Cache的容量通常为8K。高档芯片如 Pentium为16KB,Power PC可达32KB。Pentium微处理器进一步改进片内Cache,采用数据和双通道Cache技术,相对而言,片内Cache的容量不大,但是非常灵活、方便,极大地提高了微处理器的性能。片内Cache也称为一级Cache。由于486,586等高档处理器的时钟频率很高,一旦出现一级Cache未命中的情况,性能将明显恶化。在这种情况下采用的办法是在处理器芯片之外再加Cache,称为二级Cache。二级Cache实际上是CPU和主存之间的真正缓冲。由于系统板上的响应时间远低于CPU的速度,如果没有二级Cache就不可能达到486,586等高档处理器的理想速度。二级Cache的容量通常应比一级Cache大一个数量级以上。在系统设置中,常要求用户确定二级Cache是否安装及尺寸大小等。二级Cache的大小一般为128KB、 256KB或512KB。在486以上档次的微机中,普遍采用256KB或512KB同步Cache。所谓同步是指Cache和CPU采用了相同的时钟周期,以相同的速度同步工作。相对于异步Cache,性能可提高30%以上。

目前,PC及其服务器系统的发展趋势之一是CPU主频越做越高,系统架构越做越先进,而主存DRAM的结构和存取时间改进较慢。因此,缓存(Cache)技术愈显重要,在PC系统中Cache越做越大。广大用户已把Cache做为评价和选购PC系统的一个重要指标。
·前端总线(FSB)频率

前端总线(FSB)频率(即总线频率)是直接影响CPU与内存直接数据交换速度。有一条公式可以计算,即数据带宽=(总线频率×数据位宽)/8,数据传输最大带宽取决于所有同时传输的数据的宽度和传输频率。比方,现在的支持64位的至强Nocona,前端总线是800MHz,按照公式,它的数据传输最大带宽是6.4GB/秒。

外频与前端总线(FSB)频率的区别:前端总线的速度指的是数据传输的速度,外频是CPU与主板之间同步运行的速度。也就是说,100MHz外频特指数字脉冲信号在每秒钟震荡一千万次;而100MHz前端总线指的是每秒钟CPU可接受的数据传输量是 100MHz×64bit÷8bit/Byte=800MB/s。

其实现在“HyperTransport”构架的出现,让这种实际意义上的前端总线(FSB)频率发生了变化。之前我们知道IA-32架构必须有三大重要的构件:内存控制器Hub (MCH) ,I/O控制器Hub和PCI Hub,像Intel很典型的芯片组 Intel 7501、Intel7505芯片组,为双至强处理器量身定做的,它们所包含的MCH为CPU提供了频率为533MHz的前端总线,配合DDR内存,前端总线带宽可达到4.3GB/秒。但随着处理器性能不断提高同时给系统架构带来了很多问题。而“HyperTransport”构架不但解决了问题,而且更有效地提高了总线带宽,比方AMD Opteron处理器,灵活的HyperTransport I/O总线体系结构让它整合了内存控制器,使处理器不通过系统总线传给芯片组而直接和内存交换数据。这样的话,前端总线(FSB)频率在AMD Opteron处理器就不知道从何谈起了。

回答者:匿名

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